专利名称：液晶显示器及其操作方法
技术领域：
本发明涉及用于液晶显示器及其操作方法，具体涉及一种可以防止出现模糊的液晶显示器(LCD)及其操作方法。
背景技术：
一般来说，LCD是一个由多个单元组成的系统，其中在LCD的每个单元中设置一个薄膜晶体管(TFT)。具有大量单元的大尺寸LCD已经成为研究主题，因为它具有用于运动图像的高对比率以及宽广和线性的灰度级能力。而且，大尺寸LCD可以应用于大显示器(例如高清晰度电视)(HDTV)，因为大尺寸LCD可以被制造为使所有单元都可操作，从而得到高图像质量。
下面参考附图对现有技术LCD进行说明。图1表示现有技术LCD的方框图。图1所示现有技术LCD具有低电压差分信令(LVDS)模块1，用于接收一个用于LCD板2的图像数据并把数据使能信号、垂直同步信号、水平同步信号和系统时钟提供给定时控制器3。而且，LVDS 1把图像数据提供给系统的存储器部分5。定时控制器3响应该数据使能信号、垂直同步信号、水平同步信号和系统时钟，把数据信号提供给LCD板2的数据驱动部分8，把选通信号提供给LCD板2的选通驱动部分9。数据驱动部分8把数据提供给LCD板2的各个单元7，而选通驱动部分9驱动LCD板2的各个单元7中的TFT的栅极，使得单元7接收数据。存储器部分5接收来自定时控制器部分5的数据信号，并且还接收来自LVDS 1的图像数据。图像数据是R，G和B数据。使用图像数据和数据信号，存储器部分5提供用于在LCD板2的数据驱动部分8中驱动数据所需的偶数和奇数信号。
LCD板2具有以矩阵形状形成的多条选通线10和多条数据线11，用于定义LCD板2的各个单元7。每个单元具有一个连接到一个像素电极的TFT(未示出)。背后照明15可以是在LCD板2的背侧形成的光导管型装置，用于照射LCD板2的背侧上的所有单元。通过TFT提供到像素电极上的数据的数据电平或电压值决定了将从背后照明15透射过单元的透射光量。
图2表示在图1中所示的现有技术LCD的定时图。下面简单对图1所示现有技术LCD的定时进行说明。尽管一个选通信号(例如一个扫描信号)的定时通常随着LCD的分辨率而变化，但是此处为了简化，将基于五个扫描信号来对用于操作现有技术LCD的定时图进行说明。图2表示用于图1所示现有技术LCD的定时图。参考图2，选通驱动部分9把选通信号G1，G2，G3，G4和G5提供给选通线10以导通TFT，而数据驱动部分8把数据信号D提供给数据线11。更具体地说，选通信号顺序地接通然后截止每个TFT，使得数据信号D仅当TFT接通时通过TFT被发送到LCD板的单元。在一个用于显示图像的屏幕上，所有选通线被顺序地扫描，使得LCD板的各个单元的所有TFT在一个帧周期期间被导通然后截止。
现有技术LCD具有的问题是，当用于一个单元的数据在下一个帧周期中改变为新数据时，由于光仍然可以瞬时透射过该单元，第一帧的图像会因为该单元的响应时间而导致与第二帧重叠。图3表示一个单元从一个数据状态改变为另一个数据状态的响应。如图3所示，该单元的第一帧周期1f具有第一数据电平D1。随后，在第二帧周期2f期间，该单元中的数据改变为第二数据电平D2。但是，该单元从第一数据电平D1转移到第二数据电平D2的过程中的延迟会造成在屏幕上出现模糊。正是这种由从第一数据电平转移到第二数据电平的单元中的延迟所造成的模糊现象防碍了把LCD板用作HDTV。
发明内容
因此，本发明致力于一种用于液晶显示器(LCD)及其操作方法，其实质上消除了由于现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种液晶显示器及其操作方法，其防止在LCD板上出现模糊。
本发明的其它特征和优点将在下面的说明中给出，其部分地可以从该说明中获知，或者可以通过本发明的实践来了解。本发明的目的和其它优点可以通过说明书及其权利要求和附图中特别给出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其它优点，并根据本发明的目的，如所实施和广义描述的，一种用于操作液晶显示器的方法，该液晶显示器包括一个具有背后照明的显示板，该方法包括把一个用于开始一个真实数据周期的第一选通信号和后跟的一个用于开始一个黑色数据周期的第二选通信号顺序地施加到显示板的选通线；在沿着一条选通线的一个帧周期期间，在真实数据周期期间把实际图像数据信号施加到显示板的数据线，并在黑色数据周期期间把复位数据信号施加到显示板的数据线，以便驱动显示板的各个单元；并且控制下一个帧周期的真实数据周期与黑色数据周期的比率。
根据本发明另一个方面，一种用于操作液晶显示器(LCD)的方法，该液晶显示器具有一个背后照明部分，该背后照明部分具有连接到相应的电源端子以使像素发光的多个发光装置，其中选通信号被渐进地施加到多条选通线以依次导通连接到选通线的所有薄膜晶体管，并且把数据信号提供到每个导通的薄膜晶体管的源极和漏极，以驱动像素，该方法包括以下步骤控制电源端子以导通/关闭多个发光装置，从而显示一个具有按需指定的黑色周期的图像。
根据本发明另一个方面，一种用于操作液晶显示器(LCD)的方法，该液晶显示器具有相互交叉布置的多条选通线和多条数据线以及对应于LCD板的选通线形成的多个发光装置，该方法包括以下步骤在每个帧中渐进地把一个选通信号施加到选通线，并与该选通信号同步地把一个数据信号施加到数据线；以及依据帧的状态指定一个黑色数据周期，并使发光装置关闭的数目等于黑色数据周期的数目。
根据本发明另一个方面，一种液晶显示器，包括显示板，具有在一个方向平行布置的多条选通线，在与选通线垂直的方向平行布置的多条数据线；多个选通输入驱动器，分别用于把选通信号提供给选通线；多个数据输入驱动器，分别用于把数据信号提供给数据线；以及背后照明单元，具有与选通线平行的多个发光元件，其中至少一个发光元件被以随机时间间隔关闭。
应该理解，上述一般性说明和以下的详细说明都是示例性和解释性的，是为了对本发明权利要求进行进一步解释。
被包括来提供本发明的进一步理解、并构成说明书一部分的附图显示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1表示现有技术LCD的方框图。
图2显示图1所示现有技术LCD的定时图。
图3表示一个单元从一个数据状态改变为另一个数据状态的响应。
图4A表示用于解释根据本发明优选实施例的LCD操作方法的定时图。
图4B表示在时间周期t1期间沿着选通线GL1，GL2，GL3，GL4和GL5的显示。
图4C表示在图4B中的时间周期t1之后的时间周期t2期间沿着选通线GL1，GL2，GL3，GL4和GL5的显示。
图5是根据本发明第二优选实施例的LCD板的具有板线型灯(plateline type lights)的背后照明的正视图。
具体实施例方式
下面参考附图中表示的例子对本发明优选实施例进行说明。图4A表示用于解释根据本发明优选实施例的LCD操作方法的定时图。尽管图中未示出，根据本发明优选实施例的LCD包括一个定时控制器，该定时控制器具有控制装置(未示出)，用于把一个帧周期划分为一个用于开始第一选通信号的真实数据周期Td和一个用于开始第二选通信号的黑色数据周期Tb。因此，定时控制器把两个选通信号提供给每条选通线，使得在一个帧期间相关数据信号被施加到每条选通线。定时控制器还可以调节真实数据周期Td和黑色数据周期Tb的比率。
尽管一个选通信号(例如一个扫描信号)的定时随着LCD板的分辨率变化，此处为了简化，将基于五个扫描信号对根据本发明优选实施例的LCD操作定时图进行说明。图4A表示用于解释根据本发明优选实施例的LCD操作方法的定时图。参考图4A，每个选通信号G1，G2，G3，G4和G5被分为一个第一选通信号100和一个第二选通信号200，其中第一选通信号100开始真实数据周期Td，第二选通信号200开始黑色数据周期Tb。在沿着一条选通线的一个帧周期期间，在第一选通信号期间，在真实数据周期Td中把实际图像数据信号提供给数据线，并在第二选通信号期间，在黑色数据周期Tb中把复位数据信号提供给数据线，以便驱动一个显示板的各个单元。如图4A所示，把一个用于开始一个真实数据周期的第一选通信号和后跟的一个用于开始一个黑色数据周期的第二选通信号顺序地施加到一个显示板的选通线。通过根据屏幕的亮度调节真实数据周期Td与黑色数据周期Tb的比率，可以把具有减少的模糊的显示板用作一个HDTV。通过关闭沿着一条被复位或正被复位的选通线的LCD板单元之后的光，可以进一步减少模糊。
下面参考图4B和图4C对根据本发明优选实施例的LCD操作方法进行说明。更具体地说，图4B表示在一个时间周期t1期间沿着选通线GL1，GL2，GL3，GL4和GL5的显示，图4C表示在图4B中的时间周期t1之后的时间周期t2期间沿着选通线GL1，GL2，GL3，GL4和GL5的显示。如图4A所示，为了讨论的目的，假设在一个帧周期期间提供给第一选通线的第一选通信号100的周期是t1的时间周期。此外，如图4A所示，假设在一个帧周期期间提供给第一选通线之后的下一个选通线的第一选通信号100的周期是t2的时间周期。
如图4B所示，沿着第一选通线GL1提供并显示实际图像数据，使得显示对应于实际图像数据信号的灰度级，由于来自先前帧周期的第二选通信号200，如图4B所示，沿着第二选通线GL2显示来自复位信号的黑色状态300。同时，如图4B所示，由于来自先前帧周期的第二选通信号200，沿着第三选通线GL3显示来自复位信号的黑色状态300。而且，由于来自先前帧周期的第一选通信号100，沿着第四选通线GL4显示实际图像数据，使得显示对应于实际图像数据信号的灰度级。此外，由于来自先前帧周期的第一选通信号100，沿着第五选通线GL5显示实际图像数据信号，使得显示对应于实际图像数据信号的灰度级。
在如图4C所示的下一个时间周期t2中，沿着第一选通线GL1显示t1时间周期的实际图像数据，使得显示对应于实际图像数据信号的灰度级，并且由于第一选通信号100，沿着第二选通线GL2提供并显示实际图像数据信号，使得显示对应于实际图像数据信号的灰度级。同时，由于来自先前帧周期的第二选通信号200，沿着第三选通线GL3显示来自复位信号的黑色状态300。而且，由于来自先前帧周期的第二选通信号200，沿着第四选通线GL4提供并显示来自复位数据信号的黑色状态300。此外，由于来自先前帧周期的第一信号100，沿着第五选通线GL5显示实际图像数据信号，使得显示对应于实际图像数据信号的灰度级。
在本发明的优选实施例中，通过使用定时控制器的控制装置(未示出)，如果当前帧是显示亮图像数据，则下一个帧周期的黑色数据周期Tb增加，如果当前帧周期是显示黑色图像数据，则下一个帧周期的黑色数据周期Tb减少，以提高图像强度。更具体地说，控制器通过控制在一个帧周期中真实数据周期Td与黑色数据周期Tb的比率来控制黑色数据周期。而且，对于真实数据周期Td与黑色数据周期Tb的比率，如果先前帧中的图像数据中发生高速的显著变化，那么可以在下一个帧中增加黑色数据周期Tb，如果在先前帧周期中的图像数据中没有发生高速的显著变化，那么可以在下一个帧中减少黑色数据周期Tb以减少运动模糊。
通过根据有关图像数据亮度的信息以及有关基于在几个帧周期上的变化程度而确定的运动速度的信息来控制黑色数据的持续时间，可以提高图像强度并且可以控制运动模糊。随着一个图像在LCD板上的运动变快，运动模糊出现得越多。但是，增加的黑色数据周期Tb防止了运动模糊的出现。随着一个图像在LCD板上的运动变慢，运动模糊现象减少，因此可以减少黑色数据周期Tb的持续时间以提高图像强度。
一般来说，现有技术LCD的背后照明采用一个具有导光板的背后照明，其中来自位于LCD板边沿的发光元件的光经过导光板发射到LCD板的背侧。来自位于LCD板边沿的发光元件的光通过LCD板上的一个与发光元件所处的边沿邻近的区域反射。但是，具有导光板的背后照明把等量的光投射到LCD板的相同区域，而与显示板上的图像亮度无关。换句话说，即使LCD板的该区域的图像较暗，仍然把等量的光提供给该区域。因此，一个使用具有导光板的背后照明的LCD板上的黑色图像或图像的黑色区域的发光效率或光利用率较差。
在本发明的另一个优选实施例中，提供一个LCD，该LCD具有板线型背后照明，其中可以把黑色数据周期中的LCD区域关闭以控制运动模糊的出现。在黑色数据周期中来自背后照明的光对于LCD板单元没有用，因为从LCD板的背侧通过单元进行照射的背后照明发出的光被阻断或吸收。因此，用于产生光的能量被浪费或者造成过多热量，因而影响液晶的性能。此外，要被复位或关闭的单元中可能发生轻微漏光，这会造成模糊现象。因此，在复位周期期间关闭发光元件提高了能量效率，防止热量聚积，并减少模糊发生。
图5是根据本发明第二优选实施例的LCD板的具有板线型灯的背后照明的正视图。如图5所示，背后照明17包括几个板线型灯PL1-PLn，这些灯布置在LCD板(未示出)的背侧作为光板(light plate)。板线型灯PL在与从选通驱动部分(未示出)横跨LCD板(未示出)布置的选通线方向相同的方向上布置。如果黑色数据周期Tb沿着一条选通线或多条选通线在LCD板16的一个区域中发生，与该选通线或该多条选通线的区域对应的一个对应板线型灯或一组对应板线型灯被关闭。
参考图5，板线型灯由背后照明17侧部的电源端子V1～Vn关闭和接通。通过控制电源端子V1～Vn以接通和关闭适当的板线型灯PL，可以增加沿着一条选通线、一组选通线或多组选通线的黑色数据周期Tb的黑色。尽管根据一个区域中的一条选通线或多条选通线的黑色数据周期Tb将关闭该区域中的一个板线型灯或一组板线型灯，实际图像将不会具有黑线或黑区域，这是因为液晶单元在前一次受光后仍然有残余亮度。
通过根据基于在几个帧周期上的变化程度确定的运动速度来控制黑色数据的持续时间并在黑色数据周期期间增加黑色，可以控制运动模糊。因此，可以防止运动图像的运动模糊，提供与阴极射线管(CRT)型显示器相同的运动图像能力。因此，可以把高清晰度LCD实现为HDTV。
本领域技术人员应该理解，在不偏离本发明精神或范围的条件下，可以对本发明的液晶显示器(LCD)操作方法进行各种修改和变型。因此，本发明涵盖所有落入所附权利要求及其等同物范围内的修改和变型。
权利要求
1.一种用于操作液晶显示器的方法，该液晶显示器包括具有背后照明的显示板，该方法包括以下步骤把一个用于开始一个真实数据周期的第一选通信号和后跟的一个用于开始一个黑色数据周期的第二选通信号顺序地施加到显示板的选通线；在沿着一条选通线的一个帧周期期间，在真实数据周期期间把实际图像数据信号施加到显示板的数据线，并在黑色数据周期期间把复位数据信号施加到显示板的数据线，以便驱动显示板的各个单元；并且控制下一个帧周期的真实数据周期与黑色数据周期的比率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中控制比率的步骤包括以下步骤如果当前帧具有亮图像，则减少下一个帧的黑色数据周期。
3.根据权利要求1所述的方法，其中控制比率的步骤包括以下步骤如果当前帧具有黑色图像，则增加下一个帧的黑色数据周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其中控制比率的步骤包括以下步骤如果先前的帧具有快图像速度，则增加下一个帧的黑色数据周期。
5.根据权利要求1所述的方法，其中控制比率的步骤包括以下步骤如果先前的帧具有慢图像速度，则减少下一个帧的黑色数据周期。
6.一种用于操作液晶显示器(LCD)的方法，该液晶显示器具有一个背后照明部分，该背后照明部分具有连接到相应的电源端子以使像素发光的多个发光装置，其中选通信号被渐进地施加到多条选通线以依次导通连接到选通线的所有薄膜晶体管，并且把数据信号提供到每个导通的薄膜晶体管的源极和漏极，以驱动像素，该方法包括以下步骤控制电源端子以导通/关闭多个发光装置，从而显示一个具有按需指定的黑色周期的图像。
7.一种用于操作液晶显示器(LCD)的方法，该液晶显示器具有相互交叉布置的多条选通线和多条数据线以及对应于LCD板的选通线形成的多个发光装置，该方法包括以下步骤在每个帧中渐进地把一个选通信号施加到选通线，并与该选通信号同步地把一个数据信号施加到数据线；以及依据帧的状态指定一个黑色数据周期，并使发光装置关闭的数目等于黑色数据周期的数目。
8.根据权利要求7所述的方法，其中如果先前的帧具有相对亮的图像，则在下一个帧中减少黑色数据周期，并且如果先前的帧具有相对暗的图像，则在下一个帧中增加黑色数据周期。
9.根据权利要求7所述的方法，其中如果黑色数据周期减少，则减少被关闭的发光装置的数量。
10.根据权利要求7所述的方法，其中如果先前的帧具有相对快的图像速度，则在下一个帧中增加黑色数据周期，并且如果先前的帧具有相对慢的图像速度，则在下一个帧中减少黑色数据周期。
11.根据权利要求7所述的方法，其中如果黑色数据周期增加，则增加被关闭的发光装置的数量。
12.一种液晶显示器，包括显示板，具有在一个方向平行布置的多条选通线，在与选通线垂直的方向平行布置的多条数据线；多个选通输入驱动器，分别用于把选通信号提供给选通线；多个数据输入驱动器，分别用于把数据信号提供给数据线；以及背后照明单元，具有与选通线平行的多个发光元件，其中至少一个发光元件被以随机时间间隔关闭。
13.根据权利要求12所述的装置，随着时间进展，该至少一个被关闭的发光元件的位置在垂直方向移动。
全文摘要
一种用于操作液晶显示器的方法，该液晶显示器包括具有背后照明的显示板，该方法包括以下步骤把一个用于开始一个真实数据周期的第一选通信号和后跟的一个用于开始一个黑色数据周期的第二选通信号顺序地施加到显示板的选通线；在沿着一条选通线的一个帧周期期间，在真实数据周期期间把实际图像数据信号施加到显示板的数据线，并在黑色数据周期期间把复位数据信号施加到显示板的数据线，以便驱动显示板的各个单元；并且控制下一个帧周期的真实数据周期与黑色数据周期的比率。
文档编号G09G3/36GK1430200SQ02159068
公开日2003年7月16日 申请日期2002年12月27日 优先权日2001年12月29日
发明者朴种振, 孙玄镐 申请人:Lg.飞利浦Lcd有限公司